PL185283B1 - Method of and apparatus for obtaining filler containing polyurethane products - Google Patents

Method of and apparatus for obtaining filler containing polyurethane products

Info

Publication number
PL185283B1
PL185283B1 PL98335143A PL33514398A PL185283B1 PL 185283 B1 PL185283 B1 PL 185283B1 PL 98335143 A PL98335143 A PL 98335143A PL 33514398 A PL33514398 A PL 33514398A PL 185283 B1 PL185283 B1 PL 185283B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
mixer
filler
screw
mixture
polyol
Prior art date
Application number
PL98335143A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL335143A1 (en
Inventor
Wolfgang Friederichs
Uwe Künzel
Kurt Krippl
Klaus Schulte
Original Assignee
Bayer Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer Ag filed Critical Bayer Ag
Publication of PL335143A1 publication Critical patent/PL335143A1/en
Publication of PL185283B1 publication Critical patent/PL185283B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0838Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30Injector mixers
    • B01F25/31Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/002Methods
    • B29B7/007Methods for continuous mixing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/60Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for feeding, e.g. end guides for the incoming material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7476Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants
    • B29B7/748Plants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/76Mixers with stream-impingement mixing head
    • B29B7/7615Mixers with stream-impingement mixing head characterised by arrangements for controlling, measuring or regulating, e.g. for feeding or proportioning the components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/76Mixers with stream-impingement mixing head
    • B29B7/7663Mixers with stream-impingement mixing head the mixing head having an outlet tube with a reciprocating plunger, e.g. with the jets impinging in the tube
    • B29B7/7668Mixers with stream-impingement mixing head the mixing head having an outlet tube with a reciprocating plunger, e.g. with the jets impinging in the tube having a second tube intersecting the first one with the jets impinging in the second tube
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/76Mixers with stream-impingement mixing head
    • B29B7/7663Mixers with stream-impingement mixing head the mixing head having an outlet tube with a reciprocating plunger, e.g. with the jets impinging in the tube
    • B29B7/7684Parts; Accessories
    • B29B7/7689Plunger constructions
    • B29B7/7694Plunger constructions comprising recirculation channels; ducts formed in the plunger
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88Adding charges, i.e. additives
    • B29B7/90Fillers or reinforcements, e.g. fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/24Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 characterised by the choice of material
    • B29C67/246Moulding high reactive monomers or prepolymers, e.g. by reaction injection moulding [RIM], liquid injection moulding [LIM]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0895Manufacture of polymers by continuous processes

Abstract

1 . Sposób wytwarzania poliuretanów zawierajacych wypelniacze, w któ- rym skladnik poliolowy miesza sie wstepnie z wypelniaczem w mieszarce me- chanicznej, po czym mieszanine doprowadza sie do mieszalnika, znam ienny tym , ze jako mieszarke mechaniczna stosuje sie mieszarke slimakowa (55) za- wierajaca slimak pelnoplytowy, w której szczeline miedzy slimakiem a obu- dow a slimaka ustawia sie na 2 do 4-krotna szerokosc sredniej wielkosci ziarna wypelniacza, nastepnie mieszanine doprowadza sie do mieszalnika ( 1) za po- m oca pompy srubowej w zglednie pompy srubowej jednow irnikowej, przy czym cisnienie wewnatrz pompy nie przekracza 20· 1 0 5 P a , a cisnienie mie- szaniny na wejsciu do mieszalnika nie przekracza 2 · 1 0 5 Pa, po czym do sklad- nika poliolowego zawierajacego wypelniacz w tryskuje sie izocyjanian pod cisnieniem od 50 · 1 0 5 P a d o 250 · 105 Pa, a mieszanine poliizocyjanianu ze sro- dkami poliaddycyjnymi wprowadza sie do formy ciaglej wzglednie formy nieciaglej i utwardza sie. 5. Urzadzenie do wytwarzania poliuretanów zawierajacych wypelnia- cze, wyposazone w urzadzenie dozujace dla wypelniacza, urzadzenie do- zujace dla poliolu, mieszarke oraz w pompe dostarczajaca mieszanine do mieszalnika, znam ienne tym , ze m ieszarke do z m i eszania wypelniacza i pol iolu, banow i mieszarka slimakowa (55), w której szczelina miedzy slimakiem a obudowa slimaka wynosi 1,5 do 2,5 mm, a ponadto zawiera bezcisnieniowy zbiornik posredni (56) dla skladnika poliolowego zawierajacego wypelniacz, po- mpe srubow a wzglednie pompe srubowa jednow irnikowa przenoszaca mie szanine d o mieszalnika (1) oraz mieszalnik do zmieszania skladnika poliolowego zawierajacego wypelniacz ze skladnikiem izocyjanianowym, przy czym dopro- w adzenie (11) skladnika poliolowego zawierajacego w ypelniacz do komory mieszania (13) sama komora mieszania i dolaczony przewód (2) az do wypro- wadzenia mieszaniny maja zasadniczo równa srednice, zas komora mieszania stanowi jedynie nieokreslony obszar pod wzgledem jej rozmiaru w kierunku przeplywu, w którym ma zakonczenie jeden lub wiele otworów wlotowych ( 1 2 , 12a, 12b) dla skladnika izocyjanianowego. F i g . 1a PL PL PL 1 . A method for producing polyurethanes containing fillers, in which the polyol component is pre-mixed with the filler in a mechanical mixer, and then the mixture is fed to the mixer, characterized in that a screw mixer (55) containing a screw is used as a mechanical mixer. full-plate type, in which the gap between the screw and the screw housing is set to 2 to 4 times the width of the average filler grain, then the mixture is fed to the mixer (1) using a screw pump or, respectively, a single-impeller screw pump, wherein the pressure inside the pump does not exceed 20 1 0 5 Pa, and the pressure of the mixture at the entrance to the mixer does not exceed 2 1 0 5 Pa, then isocyanate is injected into the polyol component containing the filler under a pressure of 50 · 1 0 5 P to 250 · 105 Pa, and the mixture of polyisocyanate with polyaddition agents is introduced into a continuous or discontinuous form and hardens. 5. Device for producing polyurethanes containing fillers, equipped with a dosing device for the filler, a dosing device for the polyol, a mixer and a pump supplying the mixture to the mixer, characterized in that the mixer is for mixing the filler and polyol, bananas and a screw mixer (55), in which the gap between the screw and the screw housing is 1.5 to 2.5 mm, and furthermore includes a non-pressurized intermediate tank (56) for the polyol component containing the filler, a screw pump or a single-impeller screw pump transporting the mixture to the mixer (1) and the mixer for mixing the polyol component containing the filler with the isocyanate component, while feeding (11) the polyol component containing the filler to the mixing chamber (13) the mixing chamber itself and the connected conduit (2) until to discharge the mixture have substantially equal diameters, and the mixing chamber is only an indefinite area in terms of its size in the direction of flow, in which one or more inlet holes (12, 12a, 12b) for the isocyanate component terminate. F and g . 1a PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazkujest sposób i urządzenie do wytwarzania poliuretanów zawierających wypełniacze.The present invention relates to a method and an apparatus for the production of filler-containing polyurethanes.

Wytwarzanie poliuretanów zawierających wypełniacze przeprowadza się w ten sposób, że składniki mieszaniny poliizocyjanianu ze środkami poliaddycyjnymi oraz wypełniacze są wprowadzane do mieszalnika z mieszadłem, tam zostają wymieszane, następnie są wprowadzane do otwartej albo zamkniętej formy albo do formy przesuwanej w sposób ciągły, utworzonej z układuThe production of polyurethanes containing fillers is carried out in such a way that the components of the polyisocyanate mixture with polyaddition agents and the fillers are introduced into a mixer with an agitator, mixed there, and then introduced into an open or closed mold or a continuously movable mold formed by the system.

185 283 podwójnego przenośnika taśmowego, przy czym mieszaninę reakcyjną utwardza się ewentualnie po zamknięciu formy, a następnie z formy wyjmuje się kształtkę. Przy tym wypełniacz może być wstępnie zmieszany ze składnikiem poliolu. Istniały również propozycje wstępnego zmieszania płynnych składników mieszaniny reakcyjnej poliizocyjanianu ze środkami poliaddycyjnymi w iniekcyjnym mieszalniku przeciwprądowym, a następnie zmieszania wypełniaczy z mieszaniną reakcyjną w mieszarce frykcyjnej.185 283 of a double conveyor belt, the reaction mixture, if necessary, hardening after closing the mold, and then the molded part is removed from the mold. The filler can hereby be pre-mixed with the polyol component. There have also been proposals to pre-blend the liquid components of the polyisocyanate reaction mixture with polyaddition agents in a countercurrent injection mixer and then blend the fillers with the reaction mixture in a friction mixer.

W zależności od właściwości zastosowanej substancji stałej, przy stosowaniu tego sposobu może wystąpić szereg problemów. Gruboziarniste wypełniacze o wielkości cząsteczki na przykład powyżej 0,5 mm albo mechanicznie wrażliwe wypełniacze, na przykład wypełniacze kapsułkowane, mogą być, z powodu dużych sił ścinających mechanicznie zniszczone w wyżej opisanych agregatach mieszających, jak mieszalniki z mieszadłem albo mieszarki frykcyjne. Wypełniacze, mające skłonność do sedymentacji, po domieszaniu do jednego ze składników reakcji, nawet w przypadku krótkich przerw produkcyjnych, mogą się osadzać w przewodach doprowadzających. Ponadto mają skłonność do osadzania się w reagującej mieszaninie poliizocyjanianu ze środkami poliaddycyjnymi i gromadzenia się w dolnej części formy.Depending on the properties of the solids used, a number of problems can arise when using this method. Coarse fillers with a particle size of, for example, greater than 0.5 mm, or mechanically sensitive fillers, for example encapsulated fillers, can, due to the high shear forces, be mechanically damaged in the above-described mixing aggregates, such as agitator mixers or friction mixers. Fillers, which are prone to sedimentation, can become deposited in the supply lines when mixed with one of the reaction components, even in the event of short production breaks. Furthermore, they tend to deposit in the reactive mixture of polyisocyanate with polyaddition agents and accumulate in the lower part of the mold.

Przykładowo istnieje wiele propozycji dodawania rozprężającego się grafitu w celu nadania poliuretanom, a zwłaszcza piance poliuretanowej, właściwości ognioodpornych, na przykład znane z opisów US-A 3 574 644, DE-A- 24 28 307, EP-A 192 888 i EP-A 337 228.For example, there are many proposals for the addition of expandable graphite in order to impart fire-retardant properties to polyurethanes, in particular polyurethane foam, e.g. from US-A 3 574 644, DE-A-24 28 307, EP-A 192 888 and EP-A 337 228.

Jako grafit porowaty uwzględniane są przykładowo znane związki międzywęzłowe SOX, NOX, chlorowiec i/lub silne kwasy w graficie. Są one również określane jako sole grafitowe. Korzystne są grafity porowate, które w temperaturach przykładowo 120-350°C przy utworzeniu pęcherzy oddają SO2, SO3, NO i/lub NO2. Grafit porowaty może występować w postaci płytek o maksymalnej średnicy w zakresie 0,1-5 mm. Korzystnie średnica wynosi 0,5-3 mm. Tego rodzaju grafity porowate są dostępne w handlu.Examples of suitable porous graphite are the known interstitial compounds SO X , NO X , halogen and / or strong graphite acids. They are also referred to as graphite salts. Porous graphites which emit SO 2 , SO 3 , NO and / or NO 2 when forming bubbles at temperatures of, for example, 120-350 ° C, are preferred. The porous graphite may be in the form of platelets with a maximum diameter in the range 0.1-5 mm. Preferably, the diameter is 0.5-3 mm. Such porous graphites are commercially available.

W odniesieniu do gotowego do zastosowania elementu izolacyjnego nie podtrzymującego płomienia, możliwe jest zastosowanie w nim przykładowo 1 -50% wag. grafitu porowatego. Korzystnie zawartość grafitu porowatego wynosi 2-30% wag., a zwłaszcza 2-20% wag. Działanie grafitu porowatego jako środka ognioodpornego jest zależne od wielkości płytek grafitu. Podczas procesu wprowadzania w spoiwo, zmielone cząsteczki grafitu porowatego w bardzo ograniczonym stopniu przyczyniają się do wyposażenia ognioodpornego. Zwykłe sposoby wprowadzania wypełniaczy do poliuretanowych mieszanin reakcyjnych powodują znaczne zmniejszenie wielkości cząsteczek, co jest niekorzystne dla wyposażenia ognioodpornego. Zwłaszcza przy wytwarzaniu pianki poliuretanowej, zawierającej grafit porowaty, obserwuje się dalej silną sedymentację grafitu porowatego z powodu jeszcze nie utwardzonej pianki. Wskutek tego płyty izolacyjne z twardej pianki poliuretanowej, posiadające właściwości ognioodporne dzięki grafitowi porowatemu, na stronie dolnej (w odniesieniu do położenia w układzie podwójnego przenośnika taśmowego) wykazują zwiększone zawartości grafitu porowatego, natomiast strona górna jest uboga w grafit porowaty.With regard to the ready-to-use flame-retardant insulating element, it is possible to use, for example, from 1 to 50% by weight. porous graphite. Preferably, the content of the porous graphite is 2-30% by weight, more preferably 2-20% by weight. The performance of porous graphite as a fire retardant is dependent on the size of the graphite platelets. During the binder process, the ground porous graphite particles contribute very little to the fire retardant equipment. Conventional methods of introducing fillers into polyurethane reaction mixtures result in a significant reduction in particle size which is disadvantageous to fire retardant equipment. Particularly in the production of polyurethane foam containing porous graphite, strong sedimentation of the porous graphite is still observed due to the not yet cured foam. As a result, the rigid polyurethane insulation boards, which have fire-resistant properties due to the porous graphite, have an increased content of porous graphite on the lower side (relative to the position in the double belt conveyor system), while the upper side is poor in porous graphite.

Żadna z wymienionych publikacji, zajmujących się wyposażeniem pianki poliuretanowej w składniki ognioodporne, nie daje wskazówek dotyczących wprowadzania grafitu porowatego do pianki. Dlatego też grafit porowaty nie mógł być dotychczas stosowany w izolacjach poliuretanowych jako środek ognioodporny.None of the aforementioned publications dealing with equipping polyurethane foam with fire retardant components provide guidance on introducing porous graphite into the foam. Therefore, porous graphite has not yet been used as a fire retardant in polyurethane insulations.

Niniejszy wynalazek proponuje z jednej strony sposób i odpowiednie urządzenie do delikatnego wprowadzania grafitu porowatego do poliuretanowej mieszaniny reakcyjnej, a z drugiej strony proponuje sposób i odpowiednie środki do redukcji lub uniemożliwienia sedymentacji grafitu porowatego w płynnej piance.The present invention proposes, on the one hand, a method and a suitable device for gently introducing porous graphite into the polyurethane reaction mixture, and, on the other hand, proposing a method and suitable means for reducing or preventing sedimentation of the porous graphite in the liquid foam.

Jednak wynalazek nie jest ograniczony do wprowadzania grafitu do poliuretanu, lecz stosuje się go ogólnie do wprowadzania mechanicznie wrażliwych wypełniaczy do poliuretanów. Takimi wypełniaczami są przykładowo krótkie włókna szklane, które na ogół łamią się podczas wprowadzania i w wyniku tego tracą część swoich właściwości wzmacniających.However, the invention is not limited to incorporating graphite into polyurethane but is generally used to incorporate mechanically sensitive fillers into polyurethanes. Such fillers are, for example, short glass fibers, which generally break during insertion and as a result lose some of their reinforcement properties.

Dalszym przykładem jest wprowadzanie pigmentów z tlenku żelaza przy wytwarzaniu materiałów izolacyjnych do osłony przed promieniowaniem elektromagnetycznym.A further example is the incorporation of iron oxide pigments in the manufacture of insulating materials in an electromagnetic radiation shield.

185 283185 283

Opis DE-A1-2945818 ujawnia sposób wytwarzania poliuretanów, w którym do mieszalnika wtryskuje się składnik zawierający wypełniacz pod niskim ciśnieniem, a zarówno izocyjanian, jak również preparat poliolowy wprowadza się pod wysokim ciśnieniem.DE-A1-2945818 discloses a process for the production of polyurethanes in which a filler component is injected into a mixer under low pressure, and both the isocyanate and the polyol formulation are introduced under high pressure.

Z opisu EP-A-554719 znany jest mieszalnik, który stosuje się do wytwarzania prepolimerów. Ponieważ komponenty zmieszane w mieszalniku mająporównywalnie niską lepkość, komponenty według EP-A-554719 mogą być dozowane do mieszalnika z niskim ciśnieniem wstępnym, przykładowo 3 · 105 Pa.EP-A-554719 discloses a mixer which is used for the production of prepolymers. As the components mixed in the mixer have a comparatively low viscosity, the components according to EP-A-554719 can be dosed into the mixer with a low pre-pressure, for example 3 10 5 Pa.

Opis EP-A-431388 dotyczy zaś unikania niepożądanego wprowadzania powietrza przy zmieszaniu wypełniaczy ze składnikiem poliolowym i następującego potem zmieszania składnika poliolowego zawierającego wypełniacz z izocyjanianem w mieszalnikach. Mechanicznie wrażliwe wypełniacze nie mogą być jednak w ten sposób zmieszane, ponieważ zostałyby one rozdrobnione w mieszalnikach.EP-A-431388 relates to the avoidance of undesirable introductions of air when the fillers are mixed with the polyol component and the subsequent mixing of the filler-containing polyol component with the isocyanate in mixers. Mechanically sensitive fillers cannot, however, be mixed in this way as they would be crushed in the mixers.

Sposób wytwarzania poliuretanów zawierających wypełniacze, w którym składnik poliolowy miesza się wstępnie z wypełniaczem w mieszarce mechanicznej, po czym mieszaninę doprowadza się do mieszalnika, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jako mieszarkę mechaniczną stosuje się mieszarkę ślimakową zawierającą ślimak pełnopłytowy, w której szczelinę między ślimakiem a obudową ślimaka ustawia się na 2 do 4-krotną szerokość średniej wielkości ziarna wypełniacza, następnie mieszaninę doprowadza się do mieszalnika za pomocą pompy śrubowej względnie pompy śrubowej jednowimikowej, przy czym ciśnienie wewnątrz pompy ustawia się na nieprzekraczające 20· 105 Pa, a ciśnienie mieszaniny na wejściu do mieszalnika ustawia się na nieprzekraczające 2 · 10*5 Pa, po czym do składnika poliolowego zawierającego wypełniacz wtryskuje się izocyjanian pod ciśnieniem od 50 · 10-3 Pa do 250 · 10-3 Pa, a mieszaninę poliizocyjanianu ze środkami poliaddycyjnymi wprowadza się do formy ciągłej względnie formy nieciągłej i utwardza się.A method for the production of filler-containing polyurethanes, in which the polyol component is premixed with the filler in a mechanical mixer, and then the mixture is fed to the mixer, according to the invention, characterized in that the mechanical mixer is a screw mixer containing a full-plate screw, in which the gap between the screw is and the screw housing is set to 2 to 4 times the width of the average grain size of the filler, then the mixture is fed to the mixer by means of a screw pump or a single-thread screw pump, the pressure inside the pump not exceeding 20 10 5 Pa, and the pressure of the mixture at the input to the mixer is set at not exceeding 2 · 10 5 Pa *, and a polyol component containing a filler is injected into the isocyanate at a pressure of from 50 · 10 3 Pa to 250 · 10 3 Pa, and a mixture of polyisocyanate with means introduced Polyaddition to the continuous form or the form n intermittent and hardens.

W sposobie według wynalazku jako wypełniacz stosuje się grafit porowaty.In the process of the invention, porous graphite is used as filler.

Korzystnie, poliol zawierający wypełniacz gromadzi się pośrednio w bezciśnieniowym zbiorniku pośrednim na okres przebywania nie dłuższy niż 20 sekund.Preferably, the filler-containing polyol is collected indirectly in a non-pressurized intermediate tank for a residence period of no more than 20 seconds.

Do składnika poliolowego zawierającego wypełniacz wprowadza się 1 do 30% obj. powietrza i/lub azotu.1 to 30 vol.% Is incorporated into the filler-containing polyol component. air and / or nitrogen.

Urządzenie do wytwarzania poliuretanów zawierających wypełniacze, wyposażone w urządzenie dozujące dla wypełniacza, urządzenie dozujące dla poliolu, mieszarkę oraz w pompę dostarczającą mieszaninę do mieszalnika, według wynalazku charakteryzuje się tym, że mieszarkę do zmieszania wypełniacza i poliolu, stanowi mieszarka ślimakowa, w której szczelina między ślimakiem a obudową ślimaka wynosi 1,5 do 2,5 mm, a ponadto zawiera bezciśnieniowy zbiornik pośredni dla składnika poliolowego zawierającego wypełniacz, pompę śrubową względnie pompę śrubową jednowirnikową przenoszącą mieszaninę do mieszalnika oraz mieszalnik do zmieszania składnika poliolowego zawierającego wypełniacz ze składnikiem izocyjanianowym, przy czym doprowadzenie składnika poliolowego zawierającego wypełniacz do komory mieszania, sama komora mieszania i dołączony przewód aż do wyprowadzenia mieszaniny mają zasadniczo równą średnicę, zaś komora mieszania stanowi jedynie nieokreślony obszar pod względem jej rozmiaru w kierunku przepływu, w którym ma zakończenie jeden lub wiele otworów wlotowych dla składnika izocyjanianowego, zaś powierzchnia przekroju poprzecznego mieszalnika jest 10 do 100 razy większa niż suma powierzchni przekroju poprzecznego otworów wlotowych dla składnika izocyjanianowego.A device for the production of polyurethanes containing fillers, equipped with a dosing device for the filler, a dosing device for the polyol, a mixer and a pump for supplying the mixture to the mixer, according to the invention, is characterized in that the mixer for mixing the filler and polyol is a screw mixer in which the gap between the screw and the screw housing is 1.5 to 2.5 mm, and further includes a non-pressurized intermediate tank for the filler-containing polyol component, a screw pump or single-impeller screw pump for transferring the mixture into the mixer, and a mixer for mixing the filler-containing polyol component with the isocyanate component, wherein supplying the filler-containing polyol component to the mixing chamber, the mixing chamber itself and the associated conduit until the mixture is discharged have a substantially equal diameter, and the mixing chamber only constitutes an undefined area in terms of its size in the direction of the mixture. A flow path ending with one or more isocyanate component inlet openings and the mixing vessel cross-sectional area is 10 to 100 times greater than the sum of the isocyanate component inlet cross-sectional areas.

Korzystnie, w urządzeniu według wynalazku, powierzchnia przekroju poprzecznego mieszalnika jest 30 do 100 razy większa niż suma powierzchni przekroju poprzecznego otworów wlotowych dla składnika izocyjanianowego.Preferably, in the apparatus of the invention, the cross-sectional area of the mixer is 30 to 100 times greater than the sum of the cross-sectional areas of the inlet openings for the isocyanate component.

Ponadto, komora mieszania według wynalazku nie zawiera ruchomych ani nieruchomych przegród wytwarzających zawirowania.Moreover, the mixing chamber according to the invention has no movable or stationary swirl baffles.

Korzystnie, dla składnika izocyjanianowego sąprzewidziane dwa do czterech otworów wlotowych. Otwory wlotowe dla składnika izocyjanianowego mogą być umieszczone w płaszczyźnie poprzecznie do kierunku przepływu w komorze mieszania. W przypadku, gdy przewidzianych jestPreferably, two to four inlet openings are provided for the isocyanate component. The inlet openings for the isocyanate component may be located in a plane transverse to the flow direction in the mixing chamber. Where provided for

185 283 wiele otworów wlotowych dla składnika izocyjanianowego, wówczas korzystnie są one umieszczone w wielu usytuowanych kolejno po sobie płaszczyznach.The plurality of inlet openings for the isocyanate component are then preferably disposed in a plurality of consecutive planes.

Ciśnienie składnika poliolowego zawierającego wypełniacz na wlocie do komory mieszania wynosi korzystnie 0,2-2 · 105Pa, szczególnie korzystnie 1-1,5· 105Pa. Składnik izocyjanianowy może być wtryskiwany do komory mieszania pod ciśnieniem 50 · 250 · 105 Pa, jednak korzystnie powyżej 100· 105Pa.The pressure of the filler-containing polyol component at the inlet to the mixing chamber is preferably 0.2 to 2 · 10 5 Pa, more preferably 1 · 1.5 · 10 5 Pa. The isocyanate component may be injected into the mixing chamber at a pressure of 50 · 250 · 10 5 Pa, but preferably above 100 · 10 5 Pa.

Prędkość dopływającego składnika poliolowego powinna wynosić co najmniej 1 m/s, korzystnie 2-5 m/s. Prędkość przepływowa składnika izocyjanianowego wynosi korzystnie 80 - 150 m/s.The velocity of the incoming polyol component should be at least 1 m / s, preferably 2-5 m / s. The flow velocity of the isocyanate component is preferably 80-150 m / s.

Za pomocąsposobu według niniejszego wynalazku możliwe jest zastosowanie mechanicznie wrażliwych wypełniaczy, zwłaszcza rozprężalnego grafitu, w poliuretanach. Przy tym wypełniacze podczas wprowadzania nie są wystawione na działanie ciśnienia, wyższego niż 20 · 105 Pa. Korzystnie wywierane są ciśnienia o wartości maksymalnie 10 · 105Pa.With the method of the present invention, it is possible to use mechanically sensitive fillers, in particular expandable graphite, in polyurethanes. The fillers are not exposed to a pressure higher than 20 · 10 5 Pa during the introduction. Pressures of up to 10 10 5 Pa are preferably exerted.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. ła i lb przedstawiają mieszalnik urządzenia według wynalazku z wylotem, ukształtowany jako dysza szerokoszczelinowa, fig. 2 przedstawia mieszalnik urządzenia według wynalazku z wylotem, ukształtowanym jako dysza łożyskowa lub języczkowa, fig. 3a i 3b przedstawiają mieszalnik urządzenia według wynalazku do pracy z wtryskiem, fig. 4a, 4b i 4c przedstawiają alternatywną postać wykonania mieszalnika urządzenia według wynalazku do pracy z wtryskiem, fig. 5 przedstawia schematycznie urządzenie według wynalazku do wytwarzania poliuretanowych płyt izolacyjnych, zawierających wypełniacze.The subject of the invention is illustrated in the embodiment in the drawing, in which Figs. A and 1b show the mixer of the device according to the invention with an outlet shaped as a wide-slot nozzle, Fig. 2 shows the mixer of the device according to the invention with an outlet formed as a bearing or tongue nozzle, Fig. 3a and 3b show the mixer of the device according to the invention for injection operation, Figures 4a, 4b and 4c show an alternative embodiment of the mixer of the device according to the invention for injection operation, Figure 5 schematically shows the device according to the invention for producing polyurethane insulation boards containing fillers.

Mieszalnik 1 urządzenia według wynalazku (fig. 1a) zawiera przewód doprowadzający 11 dla poliolu zawierającego wypełniacze, jak również otwory wlotowe dla izocyjanianu. Otwory wlotowe w postaci dysz wtryskowych 12 posiadają skierowane do wstępnie naprężonych sprężyn ruchome stożki zamykające 15, które otwierają się w przypadku doprowadzenia izocyjanianu (strzałka 14) o wymaganym ciśnieniu. Nie określona precyzyjnie pod względem geometrycznym strefa mieszania 13 jest ukształtowana w postaci prostej rury przepływowej, do której uchodzą dysze wtryskowe 12 dla izocyjanianu. Strefa mieszania 13 nie zawiera żadnych przegród, wytwarzających zawirowania. Korzystnie dysze wtryskowe 12 dla izocyjanianu nie sąskierowane na oś strefy mieszania 13, lecz są tak przekręcone w płaszczyźnie prostopadle do osi, że strumieniowi poliolu zawierającemu wypełniacze wskutek wtryskiwania izocyjanianu jest nadany ruch wirowy w strefie mieszania 13 dla wspomagania zmieszania. Wylot 2 mieszalnika 1 ma postać dyszy szerokoszczelinowej. Na fig. 1b jest przedstawiony wylot 2 mieszalnika w przekroju prostopadłym do płaszczyzny rysunku fig. 1 a.The mixer 1 of the apparatus according to the invention (Fig. 1a) comprises a feed line 11 for the filler-containing polyol as well as isocyanate inlet openings. The inlet openings in the form of injection nozzles 12 have movable closing cones 15 directed towards the pre-tensioned springs, which open when the isocyanate (arrow 14) is supplied at the required pressure. The mixing zone 13, which is not precisely defined in terms of geometry, is designed as a straight flow tube into which the injection nozzles 12 for the isocyanate discharge. The mixing zone 13 does not contain any partitions creating vortices. Preferably, the isocyanate injection nozzles 12 are not directed to the axis of mixing zone 13, but are twisted in a plane perpendicular to the axis so that the filler-containing polyol stream is swirled in mixing zone 13 by the injection of the isocyanate. The outlet 2 of the mixer 1 is in the form of a wide slot nozzle. Fig. 1b shows the outlet 2 of the mixer in a cross section perpendicular to the plane of Fig. 1a.

Na figurze 2 jest przedstawiony mieszalnik 1 jak na fig. 1a, przy czym wylot 2 ma postać dyszy języczkowej.FIG. 2 shows a mixer 1 as in FIG. 1a, the outlet 2 being in the form of a tab nozzle.

Mieszalnik 1 według fig. 3a jest przeznaczony do nieciągłej pracy wtrysku w celu wytworzenia części piankowych formy. Mieszalnik zawiera tłok zamykający 20, który jest ruchomy hydraulicznie w kierunku osiowym (strzałka 21). W celu napełnienia formy, tłok zamykający 20 (jak jest to zaznaczone strzałką 21) zostaje cofnięty, dzięki czemu udostępniony jest dopływ 11 dla poliolu zawierającego wypełniacze oraz dysza wtryskowa 12 dla izocyjanianu w celu wlotu do strefy mieszania 13. Ze strefy mieszania 13 mieszanina dociera do rury wylotowej 2, przez którą mieszanina dopływa do formy. Po zakończeniu napełniania formy, tłok zamykający 20 przesuwa się w przedstawione położenie, przy czym zostają zamknięte dopływy 11 i 12 do strefy mieszania 13. Jednocześnie dopływy 11 i 12 poprzez rowki 28 i 29 tłoka zamykającego 20 zostają połączone z przewodami recyrkulacyjnymi 24 i 25, którymi poliol zawierający wypełniacze i izocyjanian zostają zawrócone do odpowiedniego zasobnika. Podczas przerwania strzału strumień recyrkulacyjny jest utrzymany, jak ma to miejsce w technice wytwarzania poliuretanu. Ponadto mieszalnik zawiera napędzany hydraulicznie tłok oczyszczający 26, który po zakończeniu strzału, po tym, gdy tłok zamykający 20 został przesunięty w położenie zamykania, wyrzuca mieszaninę pozostałą w rurze wylotowej 2. Na fig. 3b jest przedstawiony w przekroju A-A mieszalnik z fig. 3a. W przykładowym wykonaniu przewidziano trzy dysze wtryskowe dla wprowadzenia izocyjanianu.The mixer 1 according to Fig. 3a is designed for a discontinuous injection operation to produce foam parts of a mold. The mixer includes a closing piston 20 that is hydraulically moveable in the axial direction (arrow 21). In order to fill the mold, the closing piston 20 (as indicated by arrow 21) is retracted, allowing the inlet 11 for the filler-containing polyol and the injection nozzle 12 for the isocyanate to enter the mixing zone 13. From the mixing zone 13, the mixture arrives an outlet pipe 2 through which the mixture flows into the mold. After filling the mold, the closing piston 20 moves to the position shown, the inlets 11 and 12 to the mixing zone 13 are closed. At the same time, the inlets 11 and 12 are connected via grooves 28 and 29 of the closing piston 20 with recirculation lines 24 and 25 through which the filler-containing polyol and isocyanate are returned to the appropriate hopper. During the interruption of the shot, the recycle flow is maintained, as is the case in the polyurethane manufacturing technique. Furthermore, the agitator includes a hydraulically actuated cleaning piston 26 which, upon completion of the shot, ejects the mixture remaining in the outlet pipe 2 after the closing piston 20 has been moved to the closing position 2. In Fig. 3b, the agitator of Fig. 3a is shown in section A-A. In an exemplary embodiment, three injection nozzles are provided for introducing the isocyanate.

185 283185 283

Według wynalazku istotny jest w porównaniu do otworów wlotowych izocyjanianu duży przekrój poprzeczny przewodu doprowadzającego dla poliolu z odpowiednio dużymi przekrojami poprzecznymi dla przewodów recyrkulacyjnych, dzięki czemu poliol zawierający wypełniacz może być zasadniczo transportowany bezciśnieniowo.According to the invention, it is important in comparison to the isocyanate inlet openings that the polyol feed line has a large cross-section with correspondingly large cross-sections for the recirculation lines, so that the filler-containing polyol can be transported essentially without pressure.

Na figurze 4a jest przedstawiona alternatywna postać wykonania mieszalnika urządzenia według wynalazku do nieciągłej pracy wtrysku, przy czym są utrzymywane niewielkie zmiany kątów dla poliolu zawierającego wypełniacz. Te same oznaczniki odnoszą się do jednakowych elementów z fig. 3a. Na fig. 4b jest przedstawiony fragment z fig. 4a w przekroju B-B. Na fig. 4c jest przedstawiony mieszalnik z fig. 4a, przy czym tłok zamykający 20 został przesunięty w położenie zamknięcia. Doprowadzony przewodem 11 strumień poliolu zawierającego wypełniacz podczas wprowadzania do strefy mieszania 13 podlega zmianie kierunku jedynie o kąt 20 do 35°. Wprowadzanie izocyjanianu (cztery leżące parami naprzeciwległe otwory wlotowe 12a i 12b) następuje poprzecznie do strumienia poliolu. Przy tym przewody doprowadzające izocyjanian 14a i 14b są parami tak przedstawione, że strumień poliolu jest przestawiony w płaszczyznach wprowadzania, wirując przeciwbieżnie. Po zakończeniu wtrysku recyrkulacja izocyjanianu przebiega poprzez rowki 29 tłoka zamykającego 20. Recyrkulację poliolu zawierającego wypełniacz prowadzi się przez otwór 28 przez tłok zamykający 20, który w położeniu zamknięcia stanowi połączenie z przewodem recyrkulacyjnym 24.FIG. 4a shows an alternative embodiment of the mixer of the inventive apparatus for discontinuous injection operation, while keeping slight angular variations for the filler-containing polyol. The same reference numerals refer to the same elements in Fig. 3a. Fig. 4b shows the section from Fig. 4a in section B-B. Fig. 4c shows the mixer of Fig. 4a with the closing piston 20 having been moved to the closed position. The filler-containing polyol stream fed through line 11 only changes direction by an angle of 20 to 35 when entering mixing zone 13. The introduction of the isocyanate (four paired opposing inlets 12a and 12b) is transverse to the polyol stream. The isocyanate feed lines 14a and 14b are shown in pairs so that the polyol stream is displaced in the feed planes by swirling in a counter-rotating manner. After injection is completed, recirculation of the isocyanate passes through the grooves 29 of the closure plunger 20. Recirculation of the filler-containing polyol is conducted through bore 28 through closure plunger 20 which communicates with the recirculation line 24 in the closed position.

Na figurze 5 jest przedstawione jest schematycznie urządzenie według wynalazku do delikatnego (łagodnego) wprowadzania wypełniaczy do poliuretanów. Wypełniacz, zwłaszcza rozprężny grafit, transportuje się z leja zasobnikowego 51 za pomocą ślimaka dozującego 52 do mieszarki ślimakowej 55. Poliol transportuje się z zasobnika 53 poprzez pompę dozującą 54 również do mieszarki ślimakowej 55. Z mieszarki ślimakowej 55 poliol zawierający wypełniacz dociera do leja zasobnikowego 56, przy czym wskutek sterowania poziomu 61 objętość zapasu poliolu zawierającego wypełniacz jest tak wymierzona, że czas przebywania nie przekracza 8-20 sek. Dzięki krótkiemu czasowi przebywania w leju zasobnikowym 56 unika się sedymentacji wypełniacza w leju zasobnikowym. Za pomocą pompy śrubowej 57, pracującej w zakresie niskich obrotów, poliol zawierający wypełniacz jest transportowany do urządzenia nagazowującego 58, które jest ukształtowane jako zbiornik przepływowy. Nagazowanie przebiega za pomocąwydrążonego mieszadła stożkowego 60, do którego poprzez wydrążonąoś doprowadzane jest powietrze albo azot 59. Ze zbiornika nagazowującego 58 naładowany gazem składnik poliolowy zawierający wypełniacz dociera do mieszalnika 1. W strefie mieszania 13 izocyjanian wtryskuje się pod ciśnieniem z zasobnika 62 poprzez pompę dozującą 63. Na wylocie 2 mieszalnika 1 wytwarza się strumień w postaci szerokiego wahlarza mieszaniny poliizocyjanianu zawierającego wypełniacz ze środkami poliaddycyjnymi, który nanosi się na przenośnik taśmowy 70, przesuwający się w kierunku strzałki 71, układu do spieniania w blokach. W celu poprzecznego rozdzielenia mieszaniny na szerokości przenośnika taśmowego, mieszalnik 1 jest przesuwany ruchem posuwisto-zwrotnym, co jest zaznaczone strzałką 72. Rozpuszczony w mieszaninie gaz podczas wylotu z mieszalnika 1 uwalnia się w postaci drobnych pęcherzyków na cząstkach wypełniacza, dzięki czemu cząstki wypełniacza nie osadzają się w powstającej płynnej piance 73. W przypadku nieciągłej pracy mieszalnika (mieszalnik według fig. 3 i 4), w celu wytworzenia części formy, następuje zawrócenie izocyjanianu w momencie przerwania wtrysku do zasobnika 62 oraz zawrócenie poliolu zawierającego wypełniacz do leja zasobnikowego 56.Figure 5 shows schematically the device according to the invention for the gentle (gentle) introduction of fillers into polyurethanes. The filler, in particular expandable graphite, is transported from the hopper 51 by a dosing screw 52 to the screw mixer 55. The polyol is transported from the hopper 53 via the metering pump 54 also to the screw mixer 55. From the screw mixer 55, the polyol containing the filler reaches the hopper 56 by controlling the level 61, the volume of the filler-containing polyol stock is dimensioned such that the residence time does not exceed 8-20 sec. Due to the short residence time in the storage hopper 56, sedimentation of the filler in the reservoir hopper is avoided. By means of a low-speed screw pump 57, the filler-containing polyol is transported to the gassing device 58, which is configured as a flow tank. The gassing takes place by means of a hollow conical stirrer 60, into which air or nitrogen 59 is fed through the hollow shaft. From the gassing tank 58, the gas-charged polyol component containing the filler enters the mixer 1. In the mixing zone 13, isocyanate is injected under pressure from the hopper 62 via a dosing pump 63. At the outlet 2 of mixer 1, a wide swing of a polyisocyanate mixture containing a filler with polyaddition agents is produced, which is applied to the conveyor belt 70 traveling in the direction of arrow 71 of the block foaming system. In order to separate the mixture transversely across the width of the conveyor belt, the mixer 1 is moved by a reciprocating movement, indicated by the arrow 72. The gas dissolved in the mixture is released as fine bubbles on the filler particles as it exits the mixer 1, so that the filler particles do not deposit in the resulting liquid foam 73. In the event of discontinuous operation of the mixer (mixer as shown in FIGS. 3 and 4), to form part of the mold, isocyanate is recirculated at the time the injection is interrupted into the hopper 62 and the polyol containing the filler is returned to the hopper 56.

Wytwarzanie składnika poliolowego zawierającego wypełnianiacz realizuje się korzystnie w następujący sposób:The production of the filler-containing polyol component is preferably carried out as follows:

Wypełniacz dozuje się poprzez ślimaki dozujące 52 taśmowe wagi dozujące albo przenośniki wstrząsowe przegubowe i doprowadza się do mieszarki ślimakowej 55 w celu zmieszania z poliolem.The filler is dosed via dosing screws 52 by belt dosing scales or articulated shaking conveyors and fed to the screw mixer 55 for mixing with the polyol.

Skok, zwojność ścianek, długość i prędkość obrotowa są korzystnie tak dopasowane do siebie, że frykcja i wzrost ciśnienia w ślimaku są zminimalizowane. W korzystnej postaci wykonania mieszarka ślimakowa posiada ciągły przenośnik ślimakowy (ślimak płytowy), który pozostawia wolną szczelinę do obudowy ślimaka, którajest większa od wielkości ziarna wypełniacza.The pitch, wall torsion, length and rotational speed are preferably so matched to each other that friction and pressure build-up in the screw are minimized. In a preferred embodiment, the screw mixer has a continuous screw conveyor (plate screw) which leaves a free gap to the screw housing which is larger than the grain size of the filler.

185 283185 283

Korzystnie szerokość szczeliny wynosi 2- do 4-krotnej wartości średniej wielkości ziarna. W przypadku zastosowania grafitu porowatego o średniej wielkości ziarna 0,6 -0,8 mm (średnica płytek), szczelina między ślimakiem a obudową wynosi korzystnie 1,5 - 2,5 mm. Skok ślimaka H/D (skok uzwojenia podzielony przez średnicę) może wynosić 0,8 do 1,5. Prędkość obrotowa ślimaka jest korzystnie tak dobrana, że ścinanie w szczelinie do obudowy ślimaka nie przekracza 30/s, zwłaszcza prędkość obrotowa wynosi 10 do 25/s.Preferably, the gap width is 2 to 4 times the average grain size. When using porous graphite with an average grain size of 0.6-0.8 mm (plate diameter), the gap between the screw and the housing is preferably 1.5-2.5 mm. The H / D screw pitch (winding pitch divided by diameter) can be 0.8 to 1.5. The rotational speed of the screw is preferably selected such that the shear in the slot to the screw housing does not exceed 30 / s, in particular the rotational speed is 10 to 25 / s.

Z mieszarki ślimakowej 55 składnik poliolowy doprowadza się do leja zasobnikowego, który służy jako zbiornik od stronny ssącej dla pompy dozującej 57 do transportu składnika poliolowego zawierającego wypełniacz do mieszalnika 1. Jako pompy dozujące nadają się pompy śrubowe albo pompy śrubowe jednowirnikowe, które są eksploatowane w zakresie niskociśnieniowym do 20 · 105 Pa wewnętrznego ciśnienia pompy, to znaczy w zakresie prędkości obrotowej 300-500 obr./min.From the screw mixer 55, the polyol component is fed to a storage hopper, which serves as a reservoir on the suction side for a metering pump 57 for transporting the filler-containing polyol component to the mixer 1. Screw pumps or single-impeller screw pumps are suitable as metering pumps and are operated in the range low pressure up to 20 10 5 Pa of the internal pressure of the pump, i.e. in the rotational speed range 300-500 rpm.

Korzystnie pomiędzy pompą dozującą 57 a mieszalnikiem jest umieszczone urządzenie nagazowujące 58 do którego wprowadza się powietrze i/lub azot w ilościach 1-30% objętościowych (warunki normalne), w odniesieniu do poliolu, do składnika poliolowego zawierającego wypełniacz. Przy uwzględnieniu ilości powietrza, rozpuszczona już w poliolu pod wpływem składowania, ilość powietrza w poliolu po nagazowaniu powinna wynosić 10-30% objętościowych. Korzystnie nagazowanie przeprowadza się w zbiorniku przepływowym za pomocą wydrążonego mieszadła 60, korzystnie za pomocą wydrążonego mieszadła stożkowego. W warunkach panującego ciśnienia, gaz całkowicie się rozpuszcza. Po rozprężeniu mieszaniny reakcyjnej poliizocyjanianu ze środkami poliaddycyjnymi za mieszalnikiem do ciśnienia normalnego, mieszaninajest przesycona gazem, wskutek czego na cząsteczkach wypełniaczajako zarodniki pęcherzyków oddzielają się pęcherze powietrza, które przeciwdziałają sedymentacji wypełniacza w płynnej piance poliuretanowej.Preferably, between the metering pump 57 and the mixer is a gassing device 58 to which air and / or nitrogen are introduced in amounts of 1-30 vol.% (Normal conditions), based on polyol, to the filler-containing polyol component. Taking into account the amount of air already dissolved in the polyol under the influence of storage, the amount of air in the polyol after gasification should be 10-30% by volume. Preferably, the gassing is performed in a flow-through tank by means of a hollow agitator 60, preferably by means of a conical hollow agitator. Under the prevailing pressure, the gas dissolves completely. After expansion of the polyisocyanate reaction mixture with polyaddition agents downstream of the mixer to normal pressure, the mixture is supersaturated with gas, whereby air bubbles are separated on the filler molecules as bubble spores, which counteract sedimentation of the filler in the liquid polyurethane foam.

W przypadku ciągłego wytwarzania pianki poliuretanowej, zawierającą wypełniacze mieszaninę reakcyjną poliizocyjanianu ze środkami poliaddycyjnymi nanosi się korzystnie poprzez dysze stożkowe wydrążone, dysze języczkowe, łyżkowe albo szerokoszczelinowe na dolny przenośnik taśmowy 70 układu podwójnego przenośnika taśmowego. Szczególnie korzystne są dysze języczkowe, które są dostępne w handlu pod nazwą Z1 do Z4 firmy Lechler, Metzingen, Niemcy. Za pomocą takich dysz można wytwarzać szeroki płaski strumień z precyzyjnie ograniczonym wtryskiem. Korzystnie płaski strumień jest skierowany równolegle do kierunku ruchu przenośnika taśmowego, przy czym mieszalnik z urządzeniem odprowadzającym porusza się ruchem posuwisto-zwrotnym na całej szerokości przenośnika taśmowego.In the case of continuous production of polyurethane foam, the filler-containing polyisocyanate reaction mixture with polyaddition agents is preferably applied via conical hollow nozzles, tongue nozzles, spoon nozzles or wide-slotted nozzles to the lower belt conveyor 70 of the double belt system. Tongue nozzles which are commercially available under the name Z1 to Z4 from Lechler, Metzingen, Germany are particularly preferred. With such nozzles, a wide flat jet with precisely limited injection can be produced. Preferably, the flat stream is directed parallel to the direction of travel of the conveyor belt, the mixer with the discharge device reciprocating across the entire width of the conveyor belt.

PrzykładExample

Jako składnik A służy mieszanina, składająca się z 85 części preparatu poliolowego o lepkości około 2000 mPa · s (25°C) i liczbie hydroksylowej 590 mg KOH/g występująca w handlu pod nazwą Bayer VP.PU 22HB96 firmy Bayer AG, Leverkusen, 15 części tris(chloroizopropylo)fosforanu (TCPP), 2 części stabilizatora, występującego w handlu pod nazwaTegostab B8421 firmy Goldschmidt AG, Essen, 1,6 części aktywatora, dostępnego w handlu pod nazwą Demorapid 726b firmy Bayer AG, Leverkusen, i 2,0 części wody. Składnik A zmieszano w mieszarce ślimakowej z 25 częściami wagowymi grafitu porowatego, dostępnego pod nazwą handlową Sigraflex® FR firmy SGL Carbon. Do mieszalnika wtryskiwano mieszaninę, składającąsię z 160 części wagowych poliizocyjanijnu, dostępnego pod nazwąDesmodur 44V70L firmy Bayer AG, i 8 części wagowych n-pentanu (dane ilościowe każdorazowo na jednostkę czasu). W układzie podwójnego przenośnika taśmowego wytwarza się płytę izolacyjną o grubości 10 cm i gęstości w stanie surowym wynoszącej 34 kg/m3. Grafit porowaty jest rozdzielony równomiernie na grubości płyty. Wykonano test palności według DIN 4102, część 1. Płyta izolacyjna spełnia wymagania klasy materiałów budowlanych B2.Component A is a mixture consisting of 85 parts of a polyol formulation with a viscosity of about 2000 mPa · s (25 ° C) and a hydroxyl number of 590 mg KOH / g, commercially available as Bayer VP.PU 22HB96 from Bayer AG, Leverkusen, 15 parts of tris (chloroisopropyl) phosphate (TCPP), 2 parts of stabilizer, commercially available as Tegostab B8421 from Goldschmidt AG, Essen, 1.6 parts of activator, commercially available as Demorapid 726b from Bayer AG, Leverkusen, and 2.0 parts water. Component A was mixed in a screw mixer with 25 parts by weight of porous graphite available under the trade name Sigraflex® FR from SGL Carbon. A mixture of 160 parts by weight of polyisocyanate, available under the name Desmodur 44V70L from Bayer AG, and 8 parts by weight of n-pentane (quantitative data per unit time) were injected into the mixer. The double belt conveyor system produces an insulation board with a thickness of 10 cm and a raw density of 34 kg / m 3 . The porous graphite is distributed evenly across the plate thickness. Flammability test according to DIN 4102, part 1. The insulation board meets the requirements of building material class B2.

185 283185 283

Fog. 5Fog. 5

185 283185 283

Fó g.Fó g.

185 283185 283

185 283185 283

Fo g. 3qFo g. 3q

-=>-a- => - a

185 283185 283

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 60 copies

Cena 4,00 zt.Price 4.00 PLN.

Claims (6)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Sposób wytwarzania poliuretanów zawierających wypełniacze, w którym składnik poliolowy miesza się wstępnie z wypełniaczem w mieszarce mechanicznej, po czym mieszaninę doprowadza się do mieszalnika, znamienny tym, że jako mieszarkę mechaniczną stosuje się mieszarkę ślimakową (55) zawierającą ślimak pełnopłytowy, w której szczelinę między ślimakiem a obudową ślimaka ustawia się na 2 do 4-krotną szerokość średniej wielkości ziarna wypełniacza, następnie mieszaninę doprowadza się do mieszalnika (1) za pomocąpompy śrubowej (57) względnie pompy śrubowej jednowirnikowej, przy czym ciśnienie wewnątrz pompy nie przekracza 20 · 105 a, a ciśnienie mieszaniny na wejściu do mieszalnika nie przekracza 2 · 105 Pa, po czym do składnika poliolowego zawierającego wypełniacz wtryskuje się izocyjanian pod ciśnieniem od 50 · 105Pa do 250-105 Pa, a mieszaninę poliizocyjanianu ze środkami poliaddycyjnymi wprowadza się do formy ciągłej względnie formy nieciągłej i utwardza się.A method for the production of polyurethanes containing fillers, in which the polyol component is pre-mixed with the filler in a mechanical mixer, and then the mixture is fed to the mixer, characterized in that a screw mixer (55) containing a full-plate screw is used as the mechanical mixer. between the screw and the screw housing is set to 2 to 4 times the width of the average grain size of the filler, then the mixture is fed to the mixer (1) by means of a screw pump (57) or a single-rotor screw pump, the pressure inside the pump not exceeding 20 10 5 a, and the pressure of the mixture at the inlet to the mixer does not exceed 2 10 5 Pa, then the isocyanate is injected into the polyol component containing the filler under a pressure of 50 105 Pa to 250-105 Pa, and the mixture of polyisocyanate with polyaddition agents is introduced into a continuous form relatively discontinuous and hardens. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, żejako wypełniacz stosuje się grafit porowaty.2. The method according to p. The process of claim 1, wherein the filler is porous graphite. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że poliol zawierający wypełniacz gromadzi się pośrednio w bezciśnieniowym zbiorniku pośrednim na okres przebywania nie dłuższy niż 20 sekund.3. The method according to p. The method of claim 1 or 2, characterized in that the filler-containing polyol is collected indirectly in a non-pressurized intermediate tank for a residence time of no more than 20 seconds. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że do składnika poliolowego zawierającego wypełniacz wprowadza się 1 do 30% obj. powietrza i/lub azotu.4. The method according to p. The method of claim 1 or 2, characterized in that 1 to 30 vol.% Is added to the filler-containing polyol component. air and / or nitrogen. 5. Urządzenie do wytwarzania poliuretanów zawierających wypełniacze, wyposażone w urządzenie dozujące dla wypełniacza, urządzenie dozujące dla poliolu, mieszarkę oraz w pompę dostarczającą mieszaninę do mieszalnika, znamienne tym, że mieszarkę do zmieszania wypełniacza i poliolu, stanowi mieszarka ślimakowa (55), w której szczelina między ślimakiem a obudową ślimaka wynosi 1,5 do 2,5 mm, a ponadto zawiera bezciśnieniowy zbiornik pośredni (56) dla składnika poliolowego zawierającego wypełniacz, pompę śrubową (57) względnie pompę śrubową jednowirnikową przenoszącą mieszaninę do mieszalnika (1) oraz mieszalnik do zmieszania składnika poliolowego zawierającego wypełniacz ze składnikiem izocyjanianowym, przy czym doprowadzenie (11) składnika poliolowego zawierającego wypełniacz do komory mieszania (13) sama komora mieszania i dołączony przewód (2) aż do wyprowadzenia mieszaniny mają zasadniczo równą średnicę, zaś komora mieszania stanowi jedynie nieokreślony obszar pod względem jej rozmiaru w kierunku przepływu, w którym ma zakończenie jeden lub wiele otworów wlotowych (12,12a, 12b) dla składnika izocyjanianowego, zaś powierzchnia przekroju poprzecznego mieszalnika jest 10 do 100 razy większa niż suma powierzchni przekroju poprzecznego otworów wlotowych dla składnika izocyjanianowego.5. A device for producing polyurethanes containing fillers, equipped with a filler dosing device, a polyol dosing device, a mixer and a pump for delivering the mixture to the mixer, characterized in that the mixer for mixing the filler and polyol is a screw mixer (55), in which the gap between the screw and the screw housing is 1.5 to 2.5 mm and further comprises a non-pressurized intermediate tank (56) for the filler-containing polyol component, a screw pump (57) or a single-rotor screw pump conveying the mixture to the mixer (1) and a mixer for mixing the filler-containing polyol component with the isocyanate component, the supply (11) of the filler-containing polyol component to the mixing chamber (13) the mixing chamber itself and the attached line (2) until the mixture is discharged are of substantially equal diameter, and the mixing chamber is only an undefined area in terms of its size in the direction of flow ending with one or more inlet openings (12, 12a, 12b) for the isocyanate component and the cross sectional area of the mixer is 10 to 100 times greater than the sum of the cross sectional areas of the isocyanate component inlet openings. 6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że powierzchnia przekroju poprzecznego mieszalnika (1)jest 30 do 100 razy większa niż suma powierzchni przekroju poprzecznego otworów wlotowych (12, 12a, 12b) dla składnika izocyjanianowego.6. The device according to claim 1 5. The method of claim 5, characterized in that the cross-sectional area of the mixer (1) is 30 to 100 times greater than the sum of the cross-sectional areas of the inlet openings (12, 12a, 12b) for the isocyanate component.
PL98335143A 1997-02-17 1998-02-04 Method of and apparatus for obtaining filler containing polyurethane products PL185283B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19706030A DE19706030C2 (en) 1997-02-17 1997-02-17 Method and device for producing filler-containing polyurethanes
PCT/EP1998/000582 WO1998035803A2 (en) 1997-02-17 1998-02-04 Method and device for producing polyurethanes containing filling materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL335143A1 PL335143A1 (en) 2000-04-10
PL185283B1 true PL185283B1 (en) 2003-04-30

Family

ID=7820489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL98335143A PL185283B1 (en) 1997-02-17 1998-02-04 Method of and apparatus for obtaining filler containing polyurethane products

Country Status (16)

Country Link
US (1) US6353053B1 (en)
EP (1) EP0960008B1 (en)
JP (1) JP2001511721A (en)
KR (1) KR20000071113A (en)
CN (1) CN1248196A (en)
AT (1) ATE230659T1 (en)
AU (1) AU6099198A (en)
CA (1) CA2280863A1 (en)
DE (2) DE19706030C2 (en)
DK (1) DK0960008T3 (en)
ES (1) ES2190064T3 (en)
HU (1) HUP0001077A3 (en)
IL (1) IL130929A0 (en)
PL (1) PL185283B1 (en)
TR (1) TR199901954T2 (en)
WO (1) WO1998035803A2 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6586501B1 (en) 1999-01-20 2003-07-01 Cabot Corporation Aggregates having attached polymer groups and polymer foams
US6258864B1 (en) 1999-01-20 2001-07-10 Cabot Corporation Polymer foam containing chemically modified carbonaceous filler
GB2364938B (en) * 2000-07-21 2004-05-26 Kingspan Res Developments Ltd A method and apparatus for manufacturing an insulating body
IT1319496B1 (en) * 2000-11-30 2003-10-20 Oms Impianti Spa PROCESS FOR THE CONTINUOUS PRODUCTION OF PLASTIC MATERIAL EXPANDED FOR THE CONSTRUCTION OF PANELS AND SIMILAR, AS WELL AS THE PLANT FOR ITS
JP4834861B2 (en) * 2001-09-25 2011-12-14 株式会社イノアックコーポレーション Fluid mixing mechanism
KR100586612B1 (en) * 2005-03-16 2006-06-07 주식회사 세림티티시 Manufacture method of flexible polyurethane foams containing graphite
DE102005013972B4 (en) * 2005-03-26 2012-05-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft nozzle body
DE102009024088A1 (en) * 2009-06-06 2010-12-09 Zeus Gmbh Tire filler, method for producing a tire filling and apparatus for carrying out the method
US20110184079A1 (en) * 2010-01-27 2011-07-28 Intellectual Property Holdings, Llc Fire-retardant polyurethane foam and process for preparing the same
KR101388447B1 (en) * 2013-10-07 2014-04-29 광진산업(주) Eco-friendly polyurethane flooring manufacturing methods
RU2563243C1 (en) * 2014-08-28 2015-09-20 Егор Владимирович Кузин Method to produce filled polyurethanes and installation for its realisation
CN107043448B (en) * 2017-01-19 2018-04-20 浙江华博装饰工程有限公司 The method that scene produces heat insulator in house decoration
RU2694325C1 (en) * 2018-06-25 2019-07-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Heat-insulating material based on foamed polyurethane
CN113942165B (en) * 2021-10-27 2022-05-20 成都东日瑞姆机械有限公司 Mixing head capable of adding powder particles and powder particle adding method

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2764565A (en) * 1951-12-24 1956-09-25 Bayer Ag Process and apparatus for the manufacture of polyurethane plastics
NL99362C (en) * 1956-05-12
US3574644A (en) * 1965-03-22 1971-04-13 Dow Chemical Co Method of rendering normally flamable materials flame resistant
GB1404822A (en) * 1972-05-09 1975-09-03 Ici Ltd Foamed polymers
DE2438307C3 (en) * 1974-08-09 1981-04-23 Rhein-Flugzeugbau GmbH, 4050 Mönchengladbach Airfoils for storage wing vehicles
DE2828506C2 (en) * 1978-06-29 1980-04-17 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Method and device for producing a foamable mixture of at least two flowable, foam-forming reaction components and additives
US4224306A (en) * 1979-01-22 1980-09-23 Zichis Joseph Preparation of an infectious mononucleosis antibody neutralizing antigen and product thereof
GB8432153D0 (en) * 1984-12-20 1985-01-30 Dunlop Ltd Polyurethane foams
DE3507202A1 (en) * 1985-03-01 1986-09-04 DETEC Fertigung GmbH, 6080 Groß-Gerau Mixing and metering device for two-component plastics
DE3736299A1 (en) * 1987-10-27 1989-05-11 Elastogran Polyurethane Gmbh HIGH PRESSURE MIXING DEVICE FOR MIXING MULTI-COMPONENT PLASTICS, ESPECIALLY POLYURETHANE
DE3812348A1 (en) * 1988-04-14 1989-10-26 Bayer Ag METHOD FOR PRODUCING POLYURETHANE FOAMS
DE3841671C1 (en) 1988-12-10 1989-10-26 Maschinenfabrik Hennecke Gmbh, 5090 Leverkusen, De
DE3939954A1 (en) * 1989-12-02 1991-06-06 Hennecke Gmbh Maschf METHOD AND DEVICE FOR THE PRODUCTION OF PLASTICS, ESPECIALLY FOAM
DE4202972A1 (en) * 1992-02-03 1993-08-05 Bayer Ag METHOD FOR THE CONTINUOUS PRODUCTION OF POLYURETHANE AND POLYURETHANE UREA PRE-POLYMERS
DE4202973A1 (en) * 1992-02-03 1993-08-05 Bayer Ag METHOD FOR THE CONTINUOUS PRODUCTION OF POLYURETHANE AND POLYURETHANE URBAN ELASTOMERS
DE4420168C1 (en) * 1994-06-09 1996-02-08 Hennecke Gmbh Maschf Method for controlling the number of cells in polyurethane foams
DE4435717A1 (en) * 1994-07-06 1996-01-11 Hennecke Gmbh Maschf Process for the continuous dispersion of finely divided solids in a liquid
EP0692353B1 (en) * 1994-07-06 1999-09-08 Hennecke GmbH Method for continuously dispersing fine particles in a liquid
DE19519335A1 (en) * 1995-05-26 1996-11-28 Basf Ag Process for the production of molded articles containing ester and urethane groups, isocyanate semiprepolymers therefor containing them and their use

Also Published As

Publication number Publication date
EP0960008B1 (en) 2003-01-08
ATE230659T1 (en) 2003-01-15
CN1248196A (en) 2000-03-22
HUP0001077A2 (en) 2000-08-28
CA2280863A1 (en) 1998-08-20
AU6099198A (en) 1998-09-08
TR199901954T2 (en) 2000-08-21
EP0960008A1 (en) 1999-12-01
DE19706030A1 (en) 1998-08-20
WO1998035803A3 (en) 1999-01-21
DE19706030C2 (en) 2000-07-06
DE59806863D1 (en) 2003-02-13
US6353053B1 (en) 2002-03-05
WO1998035803A2 (en) 1998-08-20
DK0960008T3 (en) 2003-04-22
IL130929A0 (en) 2001-01-28
PL335143A1 (en) 2000-04-10
ES2190064T3 (en) 2003-07-16
JP2001511721A (en) 2001-08-14
HUP0001077A3 (en) 2005-04-28
KR20000071113A (en) 2000-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL185283B1 (en) Method of and apparatus for obtaining filler containing polyurethane products
US5093058A (en) Apparatus and method of manufacturing synthetic boards
US4275033A (en) Apparatus for producing a reaction mixture containing fillers from at least two components which are capable of flowing
US4132838A (en) Process and apparatus for the preparation of a reaction mixture for the production of plastic foams
EP0004712B1 (en) Process for the manufacture of a glass fibre-reinforced plastics article and a glass fibre paste or slurry for use in the process
EP0389201B1 (en) Apparatus and method of manufacturing synthetic boards including fire-retardant boards
KR101612296B1 (en) Apparatus for Producing Excellent Heat Insulating Polyurethane Foam Board
WO1998001274A1 (en) High-pressure mixing head
CA2724814A1 (en) Production of a solids-containing pur spray jet
DE10242100A1 (en) Continuous mixing of polyol and isocyanate to produce reactive polyurethane mixture involves use of an impeller mixer with a specified number of angled blades in planes along the shaft
US3924837A (en) Agitator insert for reactive liquid polymer mixer
US5200267A (en) Fire-retardant synthretic board product
US5225168A (en) Static mixing apparatus
US5521224A (en) Method and apparatus for controlling the number of cells in polyurethane foam
PL185128B1 (en) Method of and mixer for obtaining a reaction mixture consisting of isocyanate and a polyol preparation
US5770141A (en) Process for the production of a filled reaction mixture
SE430234B (en) METHOD OF APPLICATION AND REACTIVE EXPRESSION APPARATUS
CZ290799A3 (en) Process and apparatus for preparing polyurethanes containing filling agents
MXPA99007463A (en) Method and device for producing polyurethanes containing filling materials
JPS6142610B2 (en)
JPH03270901A (en) Method and apparatus for manufacturing flame retardant composite board
JP2003311758A (en) Method for fabricating fireproof panel and apparatus for preparing expandable resin
JPS6121814B2 (en)
DE102017130124B4 (en) Additive manufacturing process based on polyisocyanates
KR20170026082A (en) Method and Apparatus for Producing Excellent Heat Insulating Polyurethane Foam Board

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20060204